高分子材料制成的配件在硬度上有何差异？

1.材料类型与基本性质：

*橡胶/弹性体：如天然橡胶、硅橡胶、聚氨酯弹性体。这些材料分子链高度柔顺，交联网络允许大形变后恢复。

*热塑性塑料：这是庞大的类别，硬度范围广。

*柔性塑料：如低密度聚乙烯、软质聚、热塑性聚烯烃弹性体。硬度通常低于邵氏D55，甚至接

*通用/半刚性塑料：如聚、高密度聚乙烯、ABS、聚。硬度在邵氏D60-85之间。提供良好的刚性和韧性平衡。

*工程塑料：如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯。硬度通常在邵氏D70-90之间。具有较高的刚性、强度和尺寸稳定性。

*塑料：如聚醚醚酮、聚酰、聚苯硫醚。硬度可达邵氏D90以上，接近甚至超过某些金属，具有极高的刚性、耐热性和尺寸稳定性。

*热固性塑料：如环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯。固化后形成高度交联的三维网络，分子链运动受限。

2.分子结构与微观形态：

*分子量及分布：分子量增大通常提高强度和韧性，对硬度影响相对复杂，但高交联度材料分子量影响较小。

3.添加剂与改性：

*增塑剂：加入增塑剂（如软质PVC中的邻苯二甲酸酯）能显著降低硬度、模量和玻璃化转变温度，提高柔韧性。

*填充剂：加入刚性填料（如玻璃纤维、碳纤维、碳酸钙、滑石粉）能大幅提高硬度、刚性、强度和耐磨性。玻璃纤维增强塑料的硬度可比基础树脂提高一个等级（如从邵氏D70提升到85+）。

*增强剂：类似填充剂作用，显著提升硬度和机械性能。

4.硬度测试方法：

*常用邵氏硬度计（ShoreDurometer）测量高分子配件硬度。

*邵氏A：适用于较软的弹性体和柔性塑料（范围约0A-100A）。

*邵氏D：适用于较硬的塑料和刚性弹性体（范围约0D-100D）。

*不同方法（邵氏AvsD,洛氏硬度，球压痕硬度）结果不能直接比较。

5.温度影响：

*高分子材料的硬度对温度敏感。温度升高导致分子链段运动能力增强，材料变软，硬度下降；温度降低则使材料变硬变脆，硬度升高。玻璃化转变温度是表征这一变化的关键点。